Sciences

5,4 minutes : une période orbitale record pour un couple d'étoiles !

ActualitéClassé sous :Astronomie , naine blanche , système binaire

-

Il y a presque dix ans, HM Cancri signalait sa présence par une série d'impulsions périodiques dans le domaine des rayons X. Une équipe d'astronomes utilisant le télescope Keck vient de découvrir l'incroyable vérité. Il s'agit de deux naines blanches tournant l'une autour de l'autre en seulement 5,4 minutes !

Une représentation d'artiste de l'incroyable système binaire HM Cancri. Crédit : Rob Hynes, Paul Groot, Radboud University

Les étoiles binaires forment environ les deux tiers des étoiles de la Voie lactée. Pour des exoplanètes, les doubles coucher de Soleil sont donc plutôt la règle que l'exception. Toutefois, lorsque l'étoile HM Cancri avait été observée de plus près en 1999, elle semblait être une étoile unique. Bizarrement, elle émettait une série d'impulsions dans le domaine des rayons X avec une période inférieure à 10 minutes.

En 2005, l'objet aussi connu sous le nom de RX J0806.3+1527 commença à faire parler de lui quand des chercheurs utilisant les observations de Chandra commencèrent à suggérer officiellement que HM Cancri était en fait un système binaire. Incroyablement serré, il serait, selon cette hypothèse, constitué de deux naines blanches tournant l'une autour de l'autre en guère plus de 5 minutes !

La découverte était spectaculaire et nombreux étaient ceux qui mettaient en doute cette interprétation. En tout état de cause, un tel système devait émettre d'énormes quantités d'ondes gravitationnelles et, tout comme les pulsars binaires, la période orbitale devait diminuer encore dans le futur. Les deux naines blanches seraient donc condamnées. Elles devraient finir par entrer en collision, émettant dans leurs derniers instants un fantastique flash d'ondes gravitationnelles.

Malgré l'existence de ce mécanisme de contraction des orbites au sein d'un système binaire, la théorie de l'évolution de ce genre d'association n'est pas simple. Et s'il n'y avait en fait qu'une seule étoile avec une émission en rayon X selon un mécanisme mal compris ?


Deux naines blanches en orbite rapprochée perdent de l'énergie en émettant des ondes gravitationnelles qui déforment le tissu de l'espace-temps, comme on le voit sur cette animation. La perte d'énergie fait diminuer la période orbitale du système binaire et les deux étoiles se rapprochent en rayonnant encore plus d'énergie. Ce maelström se termine par une collision puis une fusion, accompagnée par un flash intense d'ondes gravitationnelles. Crédit : Nasa-GSFC/D. Berry

Un groupe de chercheurs, membres respectivement de l'Université de Warwick et du Harvard-Smithsonian Center of Astrophysics, vient d'éliminer cette possibilité en étudiant les raies spectrales associées à HM Cancri à l'aide des instruments du télescope Keck à Hawaï.

La périodicité de 5,4 minutes s'est bien retrouvée dans le décalage Doppler du spectre de l'étoile au niveau des raies, et ses caractéristiques démontrent de façon presque indiscutable que l'on est en présence d'un système binaire. En outre, les raies de l'hélium semblent indiquer qu'il existe un disque de matière arrachée à l'une des étoiles et qui orbite autour de l'autre.

HM Cancri décroche ainsi deux records, celui du système binaire présentant la plus courte période orbitale et celui de la plus petite dimension. En effet, la distance entre les deux étoiles, dont l'une pèse probablement moins que la moitié de la masse du Soleil, est au maximum de 4 fois celle séparant la Terre de la Lune.

Lorsque le détecteur d'ondes gravitationnelles Lisa sera en orbite, probablement à l'horizon 2015, HM Cancri sera certainement une source de choix, vue sa proximité, environ 16.000 années-lumières, et sa puissance, pour débuter les observations.

Abonnez-vous à la lettre d'information La quotidienne : nos dernières actualités du jour.

!

Merci pour votre inscription.
Heureux de vous compter parmi nos lecteurs !

Cela vous intéressera aussi